package meituan;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Description: 146. LRU 缓存机制
 * https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache/
 * 运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
 * 实现 LRUCache 类：
 * LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量capacity 初始化 LRU 缓存
 * int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
 * void put(int key, int value)如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
 * 进阶：你是否可以在O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？
 * @Author luozhenting
 * @Date 2021/10/21
 * <p>
 * LinkedHashMap是类似的结构
 **/
public class LRUCache {

    class DLinkNode {
        int key;
        int value;
        DLinkNode prev;
        DLinkNode next;

        public DLinkNode() {
        }

        public DLinkNode(int _key, int _value) {
            key = _key;
            value = _value;
        }
    }

    private Map<Integer, DLinkNode> cache = new HashMap<>();
    private int size;
    private int capacity;
    private DLinkNode head, tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;

        head = new DLinkNode();
        tail = new DLinkNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        DLinkNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }

        moveToHead(node);
        return node.value;
    }


    public void put(int key, int value) {
        DLinkNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            DLinkNode newNode = new DLinkNode(key, value);
            cache.put(key, newNode);
            addToHead(newNode);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                DLinkNode tail = removeTail();
                cache.remove(tail.key);
                --size;
            }
        } else {
            node.value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    private DLinkNode removeTail() {
        DLinkNode res = tail.prev;
        removeNode(res);
        return res;
    }

    private void removeNode(DLinkNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }
    private void addToHead(DLinkNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    private void moveToHead(DLinkNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }


    /**
     * LinkedHashMap是类似的结构
     */
    class LRUCache2 extends LinkedHashMap<Integer, Integer> {
        private int capacity;

        public LRUCache2(int capacity) {
            super(capacity, 0.75F, true);
            this.capacity = capacity;
        }

        public int get(int key) {
            return super.getOrDefault(key, -1);
        }

        public void put(int key, int value) {
            super.put(key, value);
        }

        @Override
        protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
            return size() > capacity;
        }
    }
}
